高考物理复习课件：磁场对电流的作用.ppt
,一【考情报告】,二【思维诊断】,三【小题慢练】,四【典例剖析】,典1,典2,第1讲 磁场及其对电流的作用,【总结提升】判定安培力作用下导体运动情况的常用方法,考点1 安培定则的应用和磁场的叠加,考点2 安培力作用下导体的运动问题,一【考情报告】,二【思维诊断】 (1)小磁针N极受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向。( ) (2)磁场中的一小段通电导体在该处受力为零,此处B一定为零。( ) (3)由定义式B= 可知,电流强度I越大,导线l越长,某点的磁感应强度就越小。( ) (4)磁感线总是由N极出发指向S极。( ) (5)在磁场中磁感线越密集的地方,磁感应强度越大。( ),(6)安培力的方向既跟磁感应强度方向垂直,又跟电流方向垂直。( ) (7)安培力一定不做功。( ),×,×,×,×,三【小题慢练】 1.磁场中某区域的磁感线如图所示,则( ) A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBb B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,BaBb C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小,2.下列四图为电流产生磁场的分布图,正确的分布图是( ) A. B. C. D.,3.下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力,其中正确的是( ),4.如图所示,一个边长为L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流(从A点流入,从C点流出),电流强度为I,则金属框受到的磁场力为( ) A.0 B.ILB C. ILB D.2ILB,考点1 安培定则的应用和磁场的叠加 1.安培定则的“因”和“果”： 2.磁场的叠加：磁感应强度为矢量,合成与分解遵循平行四边形定则。,【典例1】(多选)(2014·海南高考)如图,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流;a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为 、l和3l。关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是( ),A.a处的磁感应强度大小比c处的大 B.b、c两处的磁感应强度大小相等 C.a、c两处的磁感应强度方向相同 D.b处的磁感应强度为零,【变式训练】(2013·安徽高考)图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右,考点2 安培力作用下导体的运动问题 1.安培力的大小： 计算安培力常用公式F=BIl,应用时要满足： (1)B与l垂直。,(2)l是有效长度,即垂直磁感应强度方向的长度。例如,弯曲导线的有效长度l等于两端点所连直线的长度(如图所示),相应的电流方向沿l由始端流向末端。因为任意形状的闭合线圈,其有效长度为零,所以闭合线圈通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和为零。,2.解决安培力作用下导体运动问题的一般思路： (1)选取通电导体为研究对象。 (2)画出垂直于导体棒的平面示意图。 (3)受力分析,特别要画准安培力的方向。 (4)根据平衡条件、牛顿第二定律或动能定理列出方程。 (5)求解得出结论。,【典例2】(多选)(2014·浙江高考)如图甲所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起,棒上有如图乙所示的持续交变电流I,周期为T,最大值为Im,图甲中I所示方向为电流正方向。则金属棒( ),A.一直向右移动 B.速度随时间周期性变化 C.受到的安培力随时间周期性变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功,【解题探究】 (1)试分析安培力的变化特点。 提示：因B、I、L的大小均不变,由F安=BIL得,F安的大小没变,又因I反向,所以安培力的方向随I方向的变化而变化,由左手定则得安培力的方向先向右再向左。 (2)试分析金属棒的运动性质。 提示：金属棒受重力、弹力、安培力,其合力为F安,且大小不变,所以金属棒从静止开始,先向右匀加速运动,再向右匀减速运动,不断重复。,【变式训练】(多选)把一根不计重力的通电的硬直导线ab放在磁场中,导线所在区域的磁感线呈弧形,如图所示。导线可以在空中自由移动和转动,导线中的电流方向由a向b,关于导线的受力和运动情况,下述说法正确的是( ),A.硬直导线先转动,后边转动边下移 B.硬直导线只能转动,不会向下移动 C.硬直导线各段所受安培力的方向都与导线垂直 D.在图示位置,a端受力垂直纸面向内,b端受力垂直纸面向外,【总结提升】判定安培力作用下导体运动情况的常用方法 (1)电流元法：把整段弯曲导线分为多段直线电流元,先用左手定则判断每段电流元受力的方向,然后判断整段导线所受合力的方向,从而确定导线运动方向。 (2)特殊位置法：通电导线转动到某个便于分析的特殊位置时,判断其所受安培力的方向,从而确定其运动方向。 (3)等效法：环形电流可等效成小磁针,通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流。然后根据同极相斥、异极相吸判断相互作用情况。,(4)结论法：两平行直线电流在相互作用过程中,无转动趋势,同向电流互相吸引,反向电流互相排斥;两不平行的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向相同的趋势。 (5)转换研究对象法：定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动或运动趋势的问题时,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后根据牛顿第三定律,确定磁体所受电流磁场的作用力,从而确定磁体所受合力及运动方向。,
